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绿色植物的数学美阅读附答案

更新时间:2024-04-18 02:15:41

  【原文】

  绿色植物的数学美

  (1)尽管植物姿态万千,但无论是花、叶和枝的分布都是十分对称、均衡和协调的。碧桃、腊梅,它们的花都以五瓣数组成对称的辐射图案;向日葵花盘上果实的排列,菠萝果实的分块以及冬小麦不断长出的分蘖,则是以对称螺旋的形式在空间展开。许许多多的花几乎也是完美无缺地表现出对称的形式。还有树木,有的呈塔状,有的为优美的圆锥形……【植物形态的空间结构,既包含着生物美,也包含着数学美。】

  (2)著名的数学家笛卡尔曾研究过花瓣和叶形的曲线,发现了现代数学中有名的“笛卡尔曲线”。辐射对称的花及螺旋排列的果,它们在数学上则符合黄金分割的规律。小麦的分蘖,是围绕着圆柱形的茎按黄金分割进行排列和展开的。常见的三叶草和常春藤的叶片形状,也可以用三角函数方程来表示。

  (3)叶子的排列是建立在能充分获得光合作用面积和采集更多阳光这一基础上的。如车前草,有着轮生排列的叶片,叶片与叶片之间的夹角为137度30分,这是圆的黄金分割的比例。梨树也是如此,它的叶片排列是沿对数螺旋上升,这也保证了叶与叶之间不会重合,下面的叶片正好在从上面叶片间漏下阳光的空隙地方,这是采光面积最大的排列方式。可见,沿对数螺旋按圆的黄金分割盘旋而生,是叶片排列的最优良选择。

  (4)高等植物的茎也有最佳的形态。许多草本植物的茎,它们的机械组织的厚度接近于茎直径的七分之一,这种圆柱形结构很符合工程上以耗费最少的材料而获得最大坚固性的一种形式。一些四菱形的茎,机械组织多分布于四角,这样也提高了茎的支撑能力,支持了较大的叶面积。

  (5)当然,整株植物的空间配备也必须符合数学、力学原则,才适合在自然界中的生存和发展。像一些大树,都有倾斜而近似垂直的分枝、圆柱形的茎和多分枝的根,这样有利于生长更多的叶片,占据更大的空间和更好地进行光合作用。

  (6)透过繁茂的枝叶,我们看到了绿色世界里的数学奇观。若进一步了解这其中的奥秘,进行仿生,则会给人类带来无穷的益处。

  【问题】

  17、用原文中语句概括本文说明的中心。(2分)

  答:

  18、第一段中的画线句子在文中的作用是

  第三段文字的结构特点是【 】。(4分)

  19、“许许多多的花几乎也是完美无缺地表现出对称的形式。”句子中“几乎”一词不能删去,请说明理由。(2分)

  答:

  20、科学贵在发现,而它的灵感有时就来自我们对生活中司空见惯的事物的留意和洞察。“著名的数学家笛卡尔曾研究过花瓣和叶形的曲线,发现了现代数学中有名的‘笛卡尔曲线’”,请再举出一个这样的实例。(要求和原句格式一致)(2分)

  答:

  21、本文的结尾提到要研究绿色世界里的数学奇观,进行仿生。请你结合本文的知识发挥想象,举一个例子。(4分)

  答:

  【参考答案】

  17、尽管植物姿态万千,但无论是话、叶和枝的分布都是十分对称、均衡和协调的。(如果答“植物形态的空间结构,既包含着生物美,也包含着数学美。”也算对)

  18、承上启下,总分总。

  19、“几乎”是基本上、大多数,不排除有少数形式不对称的花;如果删去就显得武断绝对。

  20、示例:阿基米德曾研究过洗澡时水溢出浴缸,发现了物理中有名的“阿基米德定律”。

  牛顿曾研究过苹果落地,发现了物理中有名的“万有引力定律”。

  21、此题答案略。只要紧扣本文说明的中心,合理进行想象,言之成理即可。